武汉大学化学与分子科学学院高分子系张先正

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张先正，武汉大学教授，高分子领域专家，1971年出生，1994年7月毕业于武汉大学化学系，获得学士学位，2000年6月获得武汉大学化学系博士学位。2000年9月至2001年8月新加坡国家材料研究所助理研究员。2001年9月至2004年9月美国康耐尔大学博士后及美国National Textile Center (NTC)基金项目M01-B01和M01-CR01研究员。2004年9月回国到武汉大学化学院任教授，现任生物医用高分子材料教育部重点实验室主任。已在相关领域发表SCI论文近150篇，其中第一作者和通讯论文被他人累计引用1600多次。并拥有多项国家和国际专利。

研究方向： 高分子化学与物理
联系电话： xz-zhang@whu.edu.cn
Email: xz-zhang@whu.edu.cn

学术兼职
中国生物材料学会理事会理事，中国化学会高分子学科委员会委员，中国材料研究学会高分子材料与工程分会常务理事，国家自然科学基金委员会工程与材料科学部专家评审组成员，四川大学高分子材料工程国家重点实验室学术委员会委员，浙江大学高分子合成与功能构造教育部重点实验室学术委员会委员，南开大学功能高分子材料教育部重点实验室学术委员会委员，SCI期刊Journal of Bioactive and Compatible Polymers编委、Regenerative Biomaterials编委、Chinese Chemical Letters编委、《高分子学报》编委、《高分子材料科学与工程》编委、《国际生物医学工程杂志》编委和《功能材料》编委等。
研究领域与兴趣
生物医用高分子(材料)/多肽材料的基础理论研究及其在生物医学和生物技术领域的应用，包括药物控制释放、组织工程、基因治疗等。已在Prog. Polym. Sci.、Biomaterials、JACS、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Healthcare Mater.、ACS Nano, Small、Sci. Rep.、Chem. Commun.、J. Control Release、J. Mater. Chem.、Biomacromolecules、Macromolecules、Langmuir等期刊发表SCI论文300多篇；论文SCI他引6500多次，H因子46。国内外专利多项，部分专利已转让。

• Wang S-B, Zhang C, Chen Z-X, Ye J-J, Peng S-Y, Zhang X-Z. A versatile CO nanogenerator for enhanced tumor therapy and anti-inflammation. ACS Nano 2019,
• Zhang C, Zhang L, Wu W, Gao F, Li R-Q, Song W, Zhuang Z-N, Liu C-J, Zhang X-Z. Artificial super neutrophils for inflammation targeting and HClO generation against tumors and infections. Advanced Materials 2019, 31, 1901179.
• Li K, Li J-L, Zheng D-W, Zeng X, Liu C-J, Zhang X-Z. Molecular muscle type theranostic nanoplatform for tumor therapy and its metabolic studies. Journal of Materials Chemistry B 2019 (In press)
• Wang S-B, Zhang C, Chen Z-X, Liu X-H, Peng S-Y, Zheng H-R, Xu Z-H, Zhong Z-L, Zhang X-Z. Tungsten nitride-based O2 self-supply nano-agents for precise photodynamic therapy against hypoxic tumor. Advanced Therapeutics 2019,
• Cheng Y-J, Qin S-Y, Ma Y-H, Chen X-S, Zhang A-Q, Zhang X-Z. Super-pH-sensitive mesoporous silica nanoparticle-based drug delivery system for effective combination cancer therapy. ACS Biomaterials Science & Engineering 2019,
• Chen S, Fan J-X, Liu X-H, Zhang M-K, Liu F, Zeng X, Yan G-P, Zhang X-Z. A self-delivery system based on an amphiphilic proapoptotic peptide for tumor targeting therapy. Journal of Materials Chemistry B 2019, 7, 778-785.
• Chen W-H, Luo G-F, Zhang X-Z. Recent Advances in Subcellular Targeted Cancer Therapy Based on Functional Materials. Advanced Materials 2019, 31.
• Cheng H, Jiang X-Y, Zheng R-R, Zuo S-J, Zhao L-P, Fan G-L, Xie B-R, Yu X-Y, Li S-Y, Zhang X-Z. A biomimetic cascade nanoreactor for tumor targeted starvation therapy-amplified chemotherapy. Biomaterials 2019, 195, 75-85.
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• Zheng D-W, Fan J-X, Liu X-H, Dong X, Pan P, Xu L, Zhang X-Z. A Simply Modified Lymphocyte for Systematic Cancer Therapy. Advanced Materials 2018, 30.
• Zheng D-W, Hong S, Xu L, Li C-X, Li K, Cheng S-X, Zhang X-Z. Hierarchical Micro-/Nanostructures from Human Hair for Biomedical Applications. Advanced Materials 2018, 30.
• Zheng D-W, Xu L, Li C-X, Dong X, Pan P, Zhang Q-L, Li B, Zeng X, Zhang X-Z. Photo-Powered Artificial Organelles for ATP Generation and Life-Sustainment. Advanced Materials 2018, 30.
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zuoyoushou

用于基因传递的智能响应性高分子研究进展

陈思 , 鄢国平  , 张先正 ,

1.武汉工程大学材料科学与工程学院　武汉 430205

2.生物医用高分子材料教育部重点实验室武汉大学化学与分子科学学院　武汉 430072

通讯作者: 张先正, xz-zhang@whu.edu.cn

基金项目: 国家自然科学基金（基金号21434004）资助项目
摘要: stringUtils.convertMathHtml(智能响应性高分子由于其具有优异的环境响应性、多样的功能性、良好的生物可降解性和生物相容性而在生物医用领域备受瞩目. 基于特定功能的智能响应性高分子基因载体可以克服基因运载中的障碍，降低对正常组织和细胞的毒副作用，提升靶细胞的基因转染效率. 此外，大部分的智能响应性高分子能有效结合多种治疗方式以实现更有效的治疗效果. 本文综述了近年来智能响应性高分子在基因运载及相关生物医用领域的研究进展，对相关智能响应性高分子的设计及特点进行了介绍，并进一步对其在基因运载及相关生物医用领域的应用前景进行了展望.)

shikeerzhi

武汉大学张先正教授团队在细胞膜伪装的纳米药物研究取得进展

膜仿生纳米工程技术是最有望在未来实现个性化治疗的方向之一。该技术主要通过将特殊功能的细胞膜和人工合成纳米药物整合，而得到仿生纳米药物用于疾病治疗。目前，生物膜伪装的纳米药物已经被广泛应用于肿瘤治疗，毒素清除，抗菌等领域，取得了传统药物不可比拟的优异效果。这主要得益于生物膜赋予了纳米药物优越的生物相容性，更重要的是，该技术可以充分利用各种生物膜自身特殊的生物功能，结合人工纳米药物，有望真正实现个性化治疗。然而，细胞膜仿生技术在实际应用中，仍然有很多技术问题制约其进一步发展。例如，在细胞膜包覆之前，纳米药物易于聚集，尤其是无机纳米材料，这给接下来的膜包覆增加了很大的难度。此外，包膜以后，产物的分离和纯化也是目前亟需解决的难题。

针对膜包覆纳米药物的问题，武汉大学生物医用高分子材料教育部重点实验室张先正教授团队通过引入高浓度电中性的高分子聚合物葡聚糖，通过提高无机纳米颗粒和大分子稳定剂之间的非共价键作用，来增加溶液体系的稳定性。除了非共价键作用外，较高的溶液粘度或许是另一个主要因素。较高的溶液粘度和密度，有效阻碍无机纳米颗粒之间的碰撞，从而抑制其聚沉现象的发生。该团队用分子量为~4W的葡聚糖（浓度100 mg/mL）得到的稳定体系，在整个实验过程中（约4个月）没有发现任何沉淀。与此同时，选择磁性氧化铁材料作为药物载体，一方面可以比较方便地通过磁分离方法得到纯度较高的膜包覆纳米药物，去除可溶性的高分子稳定剂。另一方面，结合肿瘤细胞膜同源靶向的特性，实现磁靶向和磁共振造影功能，进一步提高了治疗效果。

图1. 利用高浓度葡聚糖稳定体系制备肿瘤细胞膜包覆的磁性纳米药物

在前期工作的基础上，该研究团队将细胞膜伪装的纳米药物扩展到基因传递领域，例如，用分子量很小（1800Da）的聚乙烯亚胺复合DNA，再进一步包覆肿瘤细胞膜，得到仿生基因传递系统，在体外和体内均表现出很高的基因转染效果。此外，该团队从自然界生物矿化中得到灵感，利用多价金属离子钆复合DNA，再用肿瘤细胞膜包裹用于基因传递，该设计完全排除人工材料，得到类似流感病毒结构的纳米基因药物，高效转染的同时，钆材料还表现出良好的磁共振造影性能，用于肿瘤成像。

以上相关成果发表在Biomacromolecules (Biomacromolecules, 2018, DOI: 10.1021/acs.biomac.8b00242), ACS Nano (ACS Nano 2017, 11, 7006-7018), Nano Letters (Nano Letters, 2016, 16, 5895-5901)，Chemistry of Materials (Chemistry of Materials, 2017, 29, 2227-2231)和Advanced Materials, 2018, DOI: 10.1002/adma.201707459上。论文的第一作者为武汉大学化学与分子科学学院博士生朱静宜，目前在新加坡国立大学进行博士后研究，通讯作者为武汉大学张先正教授和冯俊教授。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facs.biomac.8b00242

xianghong

刺激响应型多肽的研究及其在肿瘤诊疗中的应用

邱文秀 , 程翰 , 张先正 ,   卓仁禧

武汉大学化学与分子科学学院 生物医用高分子材料教育部重点实验室 武汉 430072

通讯作者: 张先正, xz-zhang@whu.edu.cn
基金项目: 国家自然科学基金（基金号51573142，21474077）资助项目


摘要: stringUtils.convertMathHtml(多肽因其独特的理化性能，如生物相容性好，合成修饰方法简单易行，功能多样化和生物体内响应性高等优点，已被广泛用于构建刺激响应型肿瘤诊疗体系.这种以刺激响应型多肽为基础构建的药物诊疗体系，能够在到达肿瘤以前保持药物的零释放，而在靶向到达肿瘤组织后，在肿瘤组织特殊微环境或是外源刺激下（如肿瘤特异性表达酶的刺激、pH刺激和氧化还原刺激等），实现药物的精准靶向释放同时释放出各种诊疗信号.这种具有特异性刺激响应型的多肽载体可以最大程度的提高药物的抗肿瘤效果，降低药物的毒副作用，以及提高肿瘤诊断的精准度.本文简要综述了近年来不同刺激响应型多肽在肿瘤诊疗领域的研究进展.)

wawa

用于基因传递的智能响应性高分子研究进展
陈思 1, 鄢国平 1, 张先正 2,
1.武汉工程大学材料科学与工程学院　武汉 430205
2.生物医用高分子材料教育部重点实验室 武汉大学化学与分子科学学院　武汉 430072


通讯作者: 张先正,xz-zhang@whu.edu.cn
基金项目: 国家自然科学基金（基金号21434004）资助项目


摘要: 智能响应性高分子由于具有优异的环境响应性、多样的功能性、良好的生物可降解性和生物相容性而在生物医用领域备受瞩目. 基于特定功能的智能响应性高分子基因载体可以克服基因运载中的障碍，降低对正常组织和细胞的毒副作用，提升靶细胞的基因转染效率. 此外，大部分智能响应性高分子能有效结合多种治疗方式以实现更有效的治疗效果. 本文综述了近年来智能响应性高分子在基因运载及相关生物医用领域的研究进展，对相关智能响应性高分子的设计及特点进行了介绍，并进一步对其在基因运载及相关生物医用领域的应用前景进行了展望.

引用本文: 陈思, 鄢国平, 张先正. 用于基因传递的智能响应性高分子研究进展[J]. 高分子学报, 2018, (7): 853-863. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.17313   
Citation:  Si Chen, Guo-ping Yan and Xian-zheng Zhang. Intelligent Responsive Polymers for Gene Delivery[J]. Acta Polymerica Sinica, 2018, (7): 853-863. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.17313   

sangtian

武汉大学张先正课题组AFM丨用于光热/化疗肿瘤联合治疗的近红外光触发降解的碲化钼纳米片

红外波可以激发材料的热发射，释放的热量可以杀死肿瘤细胞，已被广泛用于肿瘤的光热治疗(PTT)。共轭有机材料、碳纳米管和金属基纳米晶体等常被用作光热(PT)试剂，但由于光热转化率低和体内难代谢等问题，其在抗肿瘤治疗领域的应用受到很大的限制。

武汉大学生物医用高分子材料教育部重点实验室张先正课题组对二碲化钼二维纳米片进行肿瘤靶向修饰并负载药物，成功制备了体内可降解，光热转换效率高的功能化碲化钼纳米片，实现了肿瘤的精准诊断和和光热/化疗联合治疗。

近年来，过渡金属二硫族化合物，如MoS2、MoSe2、WS2和WSe2，因其优异的光学和电子性能成为研究人员关注的焦点。在生物医学领域，研究人员设计和制备了一系列多功能纳米材料，成功将肿瘤靶向、诊断和治疗等功能结合在单一的纳米制剂中。

本研究成功将肿瘤靶向和负载了化疗药物的功能化碲化钼纳米片(MoTe2-PEG-cRGD/DOX)用于肿瘤的诊断和治疗。MoTe2-PEG-cRGD/DOX光热转换效率高，在近红外照射下表现出良好的细胞杀死能力。由于cRGD介导的特异性肿瘤靶向性，MoTe2-PEG-cRGD/DOX在肿瘤中表现出高效的累积和较强的肿瘤烧灼效果。

重要的是，MoTe2-PEG-cRGD纳米片可在近红外光(NIR)刺激下降解。体外和体内实验结果表明，这种纳米制剂具有肿瘤靶向功能，光热转换效率高，成功实现了肿瘤的精准诊断和光热/化疗联合治疗。同时，体内易降解，可以快速排出体内，避免了体内滞留和毒副作用。

文献信息：

Ma N, Zhang M K, Wang X S, et al. NIR Light‐Triggered Degradable MoTe2 Nanosheets for Combined Photothermal and Chemotherapy of Cancer[J]. Advanced Functional Materials, 2018: 1801139.

quanze

2018国家自然科学基金重点项目-用于肿瘤诊疗的纳米生物材料的研究
批准号        51833007        学科分类        ( )
负责人        张先正        职称                单位名称        武汉大学
资助金额        300万元        项目类别        重点项目        起止年月        2019年01月01日 至 2023年12月31日

jiaoshijie

武汉大学张先正Small综述：基于智能纳米医学的靶向肿瘤化疗的最新进展

化疗药物的药效和安全性是评价其用于肿瘤化疗结果的两个主要标准。而具有肿瘤靶向性的纳米医学技术对提高化疗药物的效率和安全性有很大的帮助。为了设计具有靶向功能的纳米材料，人们对于肿瘤的病理特征进行了广泛而深入的研究。在此基础上，Qin等人综述了利用这些病理特征来发展具有靶向功能的纳米平台用于肿瘤化疗的基本原理和优势；对同型靶向进行了单独的综述的同时也讨论了这些靶向纳米医学技术的局限性和前景展望。

Qin S, Zhang A, et al. Recent Advances in Targeted Tumor Chemotherapy Based on Smart Nanomedicines[J]. Small, 2018.

DOI: 10.1002/smll.201802417

https://doi.org/10.1002/smll.201802417

xiangbuzhu

武汉大学AFM：肽基多功能纳米材料用于肿瘤成像和治疗

在过去的十年中，肽基纳米材料被认为是用于肿瘤成像和治疗的生物医学材料中的关键一员。由于其优良的生物相容性、多样的生物活性、潜在的生物降解性、特殊的生物识别能力以及易于化学改性的特点，使得目前对多肽和肽衍生物的研究得到了快速的发展。Zhang等人综述概述了目前有关肽基多功能纳米材料的设计和它们在生物医学领域中的发展现状，重点介绍了在不同治疗方法中对它们的巧妙应用。

Zhang C, Wu W, et al.Peptide-Based Multifunctional Nanomaterials for Tumor Imaging and Therapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201804492

https://doi.org/10.1002/adfm.201804492

chedan

报告人：张先正教授（武汉大学）
报告题目：生物医用高分子
报告时间：1:30 PM, November 9th (Friday)
报告地点：苏州大学独墅湖校区605幢5301


摘要:
生物医用高分子是一类用于诊断、治疗或对机体细胞、组织和器官进行修复、替代或人工再生的功能高分子。本课程将简述生物医用高分子发展的历史，生物医用高分子所需要的性能要求，并且根据其特征进行分类；重点讲述生物医用高分子在药物控释释放、非病毒基因载体及组织工程支架等领域的应用；最后对于其发展前景和产业化趋势做出简要点评。


个人简介：
武汉大学教授，化学与分子科学学院副院长，生物医用高分子材料教育部重点实验室主任。1994，1997，2000年相继于武汉大学获学士、硕士和博士学位。2000年9月至2001年8月新加坡材料研究所(IMRE) Research Associate，2001年9月至2004年9月美国康奈尔大学(Cornell University)博士后。自2004年9月起在武汉大学化学与分子科学学院任教授。国际生物材料科学与工程学会联合会(IUSBSE) Fellow、FRSC、长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、中国生物材料学会青年科学家奖获得者等。Elsevier旗下Mater. Today Chem. 主编。研究领域为生物医用高分子/多肽材料，包括基础研究及其在生物医学和生物技术领域的应用研究，取得了一系列研究进展。已在Prog Polym Sci、Nat. Commun.、Adv Mater、JACS、Angew Chem Int Ed、Nano Lett、ACS Nano、Adv Func Mater、Biomaterials、Small等期刊发表SCI论文420多篇，论文SCI他引12000多次，H因子60。参与撰写学术专著4部（共4章）。申报国内外专利20余项，部分专利已转让。

yanyangtian

武汉大学张先正ACS Nano：如何将铁死亡治疗与成像指导的光动力治疗相结合

铁死亡治疗为克服传统的诱导细胞死亡治疗手段的问题提供了新的解决方案。Liu等人构建了一种铁离子供应-再生的纳米工程，以干预肿瘤铁代谢和增强癌细胞铁中毒。Fe3+离子和单宁酸(TA)会自发形成冠冕并附着在索拉非尼(SRF)纳米孔上，形成的SRF@FeIIITA纳米颗粒可以对溶酶体酸环境进行响应，使SRF释放去抑制GPX4酶引起铁死亡。TA的作用是将游离的和生成的Fe3+还原为Fe2+，持续的Fe2+供应会导致长期的细胞毒性，而这种毒性也被证实是针对于癌细胞的。此外，吸附在SRF@FeIIITA上的光敏剂也可以进行成像指导的光动力治疗，从而于铁死亡治疗相结合来共同诱导肿瘤的完全消除。

Liu T, Liu W L, et al.Ferrous-Supply-Regeneration Nanoengineering for Cancer Cell Specific Ferroptosis in Combination with Imaging-Guided Photodynamic Therapy[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b05860

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b05860

longjuanfeng

武汉大学的张先正教授团队利用含多环芳烃结构的蒽基配体可控合成了蒽基MOF（DPA-MOF），DPA-MOF能够捕获单线态氧生成对应的内过氧化MOF（EPO-MOF），这一过程可用于氧气的储存；而对应的EPO-MOF在紫外照射或者加热的条件下能够释放氧。通过DPA-MOF与EPO-MOF之间的可逆化学转变，该团队实现了氧气的可控捕获与释放。

基于MOF结构转变实现氧气的捕获与释放具有独特的优势。首先，MOF是一类多孔的晶体框架材料，具有明确的结构-性能关系，可实现MOF定量化氧气捕获与释放。其次，基于MOF 中配体与Zr金属簇的强健的配位作用，使得DPA-MOF与EPO-MOF之间的可逆化学转变更具有选择性和稳定性。另外，通过引入光敏剂实现了光控MOF结构转变来控制氧气的捕获与释放，操作方便，更易于应用到生产实际中。该工作在可控定量供氧、氧气相关的分离、氧气载体等方面研究也具有重要的研究意义和应用前景。

相关结果发表Angewandte Chemie International Edition 上，文章的通讯作者是武汉大学张先正，并列第一作者是曾锦跃博士、博士研究生王小双以及硕士研究生祁永丹。

该论文作者为：Jin-Yue Zeng, Xiao-Shuang Wang, Yong-Dan Qi, Yun Yu, Xuan Zeng, and Xian-Zheng Zhang

Structural Transformation in Metal-Organic Frameworks for Reversible Binding of Oxygen

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201902810

yuyu

武汉大学张先正教授团队设计并构建了一种基于Mn(III)与卟啉(TCPP)配位的MOF纳米系统。Mn(III)作为一种密封剂，不仅可以抑制基于TCPP的荧光，还可以抑制活性氧(ROS)的生成，使MOFs成为一种惰性的肿瘤诊疗纳米粒子。而在被肿瘤细胞内吞后，由于Mn(III)与谷胱甘肽（GSH）会发生氧化还原反应，MOFs在肿瘤细胞内会被细胞内的GSH的分解为Mn(II)和游离TCPP。这种分解将会消耗GSH并激活基于锰(II)的磁共振成像(MRI)以及基于TCPP的荧光成像。并且，GSH调控的TCPP释放也可用于在辐照下实现可控的ROS生成，避免了炎症的产生和对正常组织的损伤。因此，在利用GSH解除锁定后，Mn(III)密封的MOFs可以实现可控的ROS生成并有效消耗GSH，进而显著提高光动力治疗的效果。

Shuang-ShuangWan, Xian-Zheng Zhang, et al. A Mn(III)-Sealed Metal−Organic Framework Nanosystem for Redox-Unlocked Tumor Theranostics. ACS Nano, 2019.

DOI:10.1021/acsnano.9b00300

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b00300

manmanyou

肿瘤细胞会通过启动核苷酸池消毒酶突变同源体1 (MTH1)等DNA损伤修复机制来适应活性氧(ROS)的攻击以减轻氧化诱导的DNA损伤，这也极大地限制了光动力治疗的效果。

武汉大学张先正教授团队提出了一种放大氧化损伤的肿瘤治疗策略，该方法不仅致力于增强ROS的生成，而且可以抑制随后的MTH1酶活性。实验制备了介孔硅包覆的普鲁士蓝纳米材料 (PB@MSN)，其具有很好的过氧化氢酶活性和药物负载能力，可以用来封装MTH1的抑制剂TH287，并最终利用作为光动力治疗试剂和荧光成像造影剂的四苯基卟啉锌(Zn-Por)对其进行修饰得到PMPT材料。PMPT纳米系统可以诱导H2O2的分解来缓解肿瘤乏氧，从而提高单线态氧的生成以增强氧化损伤；同时也会释TH287来阻碍MTH1介导的DNA损伤修复过程，从而显著提高光动力治疗的效果。

Jing-Jing Hu, Xian-Zheng Zhang. et al. Augmentof Oxidative Damage with Enhanced Photodynamic Process and MTH1 Inhibition forTumor Therapy. Nano Letters. 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02112

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02112

kejibu

武汉大学的张先正教授（通讯作者）团队报道了一种基于细菌的生物反应器（Bac@Ceria），可精确地降解铅（Pb）离子，并消除伴随铅中毒产生的活性氧（ROS），以缓解急性/慢性铅中毒的伤害。通过生物正交反应，在非致病性菌MG1655（Bac）的表面修饰上抗氧化的二氧化铈纳米粒子（Ceria）。该生物反应器可以自发地聚集在铅离子高度富集的肝肾等器官中，细菌清除过量的铅离子，同时二氧化铈消除铅中毒所产生的ROS。体外和体内实验表明，这种生物/非生物杂化生物反应器成功实现了铅离子的解毒和机体的损伤修复，而且几乎没有毒副作用。研究成果以题为“Bio‐Orthogonal Bacterial Reactor for Remission of Heavy Metal Poisoning and ROS Elimination”发表在国际著名期刊Adv. Sci.上。

taohua89

10月21日，武汉大学化学与分子学院副院长张先正教授受化学与化工学院和先进材料与纳米技术研究院联合邀请，到我校作题为“抗肿瘤生物活性高分子材料的研究”的学术交流会。
       交流会由化学与化工学院董志军副院长主持，先进材料与纳米技术研究院霍开富院长、化学与化工学院刘义院长出席，全校200余名师生参加了此次学术交流活动。
       张先正教授首先介绍了生物活性高分子材料的基本特点及相关技术，并对抗肿瘤生物活性高分子材料进行了全面、深入的介绍。通过肿瘤微环境响应、肿瘤靶向、特定生物功能等新型生物医用材料的研究，实现肿瘤的高效和靶向治疗。详细介绍了生物医用材料改造酶和人造红细胞对抗肿瘤的效用。同时，张先正教授还结合自身多年在生物药用材料及生物活性高分子材料研究的经历指出了生物活性高分子材料的发展趋势，鼓励广大师生将对技术研究与实际生活相结合，以取得更加高质量高效率的产品。
       报告结束后，张教授与在座师生就抗肿瘤生物活性高分子材料的发展、目前存在的共性问题和创新技术、未来发展前景方向及工作方法进行了深入的交流与讨论。与会师生均表示通过本次交流会的学习，学术视野、科研思路得到了开阔，从中获得启发，在生物活性高分子材料方面有了新的见解。


张先正教授简介：
    张先正 博士，教授，博士生导师，武汉大学化学与分子学院副院长。
    长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、享受国务院政府特殊津贴。
    国际生物材料科学与工程学会联合会(IUSBSE) Fellow、英国皇家化学学会Fellow (FRSC)、中国生物材料学会青年科学家奖获得者、科技部中青年科技创新领军人才。
    长期从事生物医用高分子/多肽的研究，包括肿瘤诊断与治疗、药物传递、基因治疗等，研究成果获教育部自然科学一等奖1项、二等奖1项、湖北省自然科学一等奖1项。
    已在Nat. Biomed. Eng.、Prog. Polym. Sci.、Nat. Commun.、Sci. Adv、Adv. Mater.、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.、ACS Nano、Adv. Func. Mater.、Biomaterials、Small等期刊发表SCI论文500多篇，其中IF大于10的160多篇。论文SCI他引18000多次，H因子73。

zilv

金属有机框架 (MOFs)，也称为多孔配位聚合物，其结构和功能的精确性和多样性在许多应用中备受关注。异质外延框架材料是将多种框架材料整合到同一颗粒中的一类有趣异质结构。与单晶框架结构相比，异质框架材料固有的异质性和结构多样性可以实现多种性能的整合，为多功能材料的设计提供了无限的可能。异质结构的功能不仅由各个组分的分子成分和拓扑结构决定，也受其每个组分的空间分布以及组合方式的影响。因此，分子尺度上精确调控异质结构的化学成分和骨架拓扑，以及在介观层次调节每个组分的空间分布，对于设计具有特定功能的杂化材料至关重要。

         最近，武汉大学化学与分子科学学院张先正课题组报告了由模板框架材料的晶格变化引起的外延生长的柔性框架材料的结构和形态演变。实验结果表明，在 Zr-MOF 上外延生长的柔性Fe-BDC 和 Fe-NDC 可以从一种结构转变为另一种结构以适应模板的晶格。通过模板晶格自适应的结构转变，柔性 Fe-BDC 和Fe-NDC可以在具有巨大的晶格常数梯度的Zr-MOF 上外延生长。此外，他们还发现模板晶格的变化会影响外延柔性 MOF 的空间排列，从而影响异质结构的形貌（图1）。
        他们首先以FeCl₃和BDC反应在不同晶格参数的Zr-MOFs上的外延生生长。结果表明Fe-BDC在MOF-801（Zr-Fum）和UIO-66（Zr-BDC）上外延生长的结构为MOF-235，在DUT-52上外延生长的结构为MIL-88B，且这三种异质框架结构的形貌有很大的差异。其中MOF-801被外延生长的 MOF-235 完全覆盖，UIO-66外延生长Fe-BDC得到了仍暴露一些未反应的晶面的不规则结构，而DUT-52外延生长了MIL-88B后仍然暴露了八面体的边角位置。这些异质结构表面暴露的活性位点的差异可能会          在某些应用中造成很大的差异。他们通过PXRD对这三种结构表征，结果表明这三种异质结构都由两种晶体结构组成而没有其他杂质。
为了验证模板晶格尺度引起的结构变化不是 Fe-BDC 的独特现象，这项工作还进一步尝试了 Fe-NDC 在不同Zr-MOFs上的外延生长。得益于Fe-NDC更为灵活的晶格，Fe-NDC 可以具有出乎意料的巨大晶格常数梯度的不同Zr-MOF上外延生长，包括 MOF-801、UIO-66、DUT-52、UIO-67 和 BUT-30。为了在这些 Zr-MOF 上外延生长，Fe-NDC 分别需要在两相界面将晶格参数适应到 a = b = 12.617 Å、14.670 Å、16.907 Å、18.928 Å 和 21.357 Å。这种跨越巨大晶格参数跨度的外延生长大大拓展了对于外延生长的认知。
       总之，这项工作证明了异质外延生长过程中模板晶格的变化会影响外延生长的柔性框架材料的结构和形貌。通过晶格自适应的结构转变，柔性框架结构可以在具有巨大晶格尺度梯度的模板上外延生长。这项工作所述的结果将拓展人们对外延生长异质结构形成过程的理解，这可以加快它们向现实生活应用的步伐。




       文章信息
       XiaoGang Wang, Han Cheng* & XianZheng Zhang*. Flexible-on-rigid heteroepitaxial metal-organic frameworks induced by template lattice change. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-4006-7.

xinqing

10月13日，中国生物材料学会首届会士颁证仪式在2023中国生物材料大会开幕式上隆重举行，我院张先正教授当选中国生物材料学会首届会士。
        在本次大会上，张兴栋院士、周廉院士、王迎军院士、付小兵院士、刘昌胜院士、赵宇亮院士、陈学思院士、唐本忠院士、顾宁院士、马光辉院士、朱美芳院士、施剑林院士、樊春海院士等46位首届会士被正式授予中国生物材料学会终身最高荣誉称号。
         中国生物材料学会会士（Fellow of the Chinese Society for Biomaterials, FCSBM）是学会会员的终身最高荣誉称号，经中国生物材料学会第三届常务理事会第九次会议审议决定设立，以表彰杰出会员对生物材料发展及学会工作作出的卓越贡献，每两年遴选一次。学会首届会士从两院院士和国际生物材料科学与工程Fellow中邀请确定，经常务理事会审议通过产生。
        本次大会还颁发了2023年度中国生物材料学会科学技术奖，张先正教授团队荣获二等奖。
中国生物材料学会为奖励在生物材料科学研究与技术进步活动中作出突出贡献的组织和个人，特设立 “科学技术奖”，该奖从2019年起每两年评选一次。